中国大百科全书天文学

作　者：金常政等

ISBN：7500059736

出版社：中国大百科全书出版社

开本装帧：精装 / 16开 / 650页

印刷时间：1996年4月 / 第1版

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◆ [中国大百科全书天文学] 图书简介

恒星世界银河系中估计有数以千亿计的恒星，比较稀疏地分布在尺度约10万光年的
空间范围里。在已经研究过的恒星中，它们的化学组成大同小异（虽然这个小异绝不是无关紧
要的），质量的差别也不是很大：恒星最小的质量大约为太阳的百分之几，最大的不过为太阳的
120倍。不同质量的恒星在自己的各个演化阶段中呈现出不同的颜色和光度。不同恒星的光
度，以每秒钟发出的能量来看，可能相差很大。例如一些超巨星，光度可达太阳的200万倍，而
象白矮星那样的暗星，光度则只有太阳的几十万分之一。当然还有许多我们没有能够观测到
的那些并不发光或正在熄灭的星体，它们的光度等于或接近于零。
许多恒星的光度发生引人注目的变化。其中变星的光度变化是周期性的，周期从一小时
到几百天不等，也有的可以长达两三年。另有一些恒星的光度变化是突发性的，其中变化最剧
烈的是新星和超新星。它们是处在演化过程的某个转折点上，内部严重失去平衡，导致星体的
剧烈爆炸。规模较小的可以引起光度突增几万至几百万倍，称为新星，而规模大的则几乎把星
体全部质量都抛射出去，这时的光度突变可达千万倍至上亿倍，称为超新星。
恒星的大小十分悬殊。尽管处在氢燃烧阶段的各类恒星直径相差最多不过几百倍，但是
在演化的某些阶段上则不然，如包壳膨胀时形成的超巨星，直径可达太阳的几百或几千倍。而
演化末期的白矮星和中子星，星体物质高度压缩，内部密度分别可达水的十万倍到百万亿倍，
直径分别只有太阳的几万分之一到几十分之一。
尽管各种恒星的性质千差万别，但是它们的演化几乎都可以用核聚变为主的理论来解释。
事实上，只要确定星体的起始质量和化学组成，就可以推断出这颗恒星从诞生到死亡的每一个
阶段的物理特性。上面所说的形形色色的恒星，都可以被认为是具有某种起始质量的星体演
化到某一特定阶段的表现。恒星演化理论的建立，无疑是二十世纪天文学的一个重大成就。
尽管这种理论并非无懈可击，但是它为理解恒星的基本性质奠定了坚实的基础。而由此引伸
出来的一些结果，如化学元素的起源学说，以及包括黑洞在内的超密态天体的预测等，除了天
文学上的意义外，对现代物理学的影响也是不可低估的（见恒星的形成和演化）。
恒星在空间中常常不是孤栖独处的。估计由两颗星组成的双星可能占全部恒星的三分之
一。还有三、五颗星聚在一起的，组成聚星。也有几十、几百乃至几百万个聚在一起的，形成星
团。所有恒星都沉浸在星际物质的海洋中。星际物质包括星际气体和尘埃，平均密度约为每立
方厘米一个原子。星际物质高度密集的地方形成星云。星云与恒星是天文世界中两种互相矛
盾又互相转化的实体。星云是构成恒星的原料，而恒星向空间抛射的物质也成为星云的一部
分原料。
银河系与河外星系夏夜仰望天空，可以看到横贯天空的银河。从望远镜里看去，银河
带实际上是由千千万万颗星星组成的。这个庞大的恒星集团取名为银河系。在银河系里，大部
分恒星集中在一个扁球状的空间范围内，侧面看去象一只铁饼。人们肉眼看到的银河正是这
个“铁饼”的一部分投影。在银河系里，恒星的总数在1，000亿颗以上，此外还有各种类型的银
河星云、星际气体和尘埃。
银河系的扁球密集部分，直径约十万光年，中心厚约一万光年；除了扁球系统外，还有一部
分恒星稀疏地分布在一个圆球状的空间范围内，形成所谓的银晕。整个银河系在转动着，离开
中心的距离不同，转动速度也不同。太阳带着太阳系的其他天体，以每秒250公里的速度绕银
河系中心转动，转一周约需2.5亿年。
银河系以外还有许许多多同银河系规模相当的庞大天体系统，它们曾被形象地称为“宇宙
岛”，一般称为河外星系，简称星系。
星系也聚成大大小小的集团，有双重星系、多重星系以至由成百上千个星系组成的星系团。
用目前最大的望远镜可以观测到数以十亿计的星系，其中离我们最远的估计达150亿光年。
河外星系按它们的形态可以分为椭圆星系、旋涡星系和不规则星系等类型。它们的演化
历程目前尚无定论。但是六十年代以来，许多正在经历着爆炸过程或正在抛射巨量物质的河
外目标，陆续进入天文学研究的前沿。这些目标包括类星体、各种射电星系、塞佛特星系、蝎虎
座BL型天体等，统称为“活动星系”。对它们的研究涉及宇宙间规模巨大的能量产生、释放和
转移的过程，同时也接触到星系的发生和发展的线索。
河外星系的观测使天文研究的范围扩展到以百亿光年为尺度的广阔空间，使我们对大尺
度空间中的物理状态有了实测的基础，成为现代宇宙学（研究大尺度空间中的空、时性质和物
质运动规律的科学）的一个重要支柱。
人类认识宇宙的两次飞跃
在这一节里我们将简单地回顾一下天文学的发展历史。恩格斯在《自然辩证法》中指出：
“首先是天文学一一单单为了定季节，游牧民族和农业民族就绝对需要它。”古代的天文学家测
量太阳、月亮、星星在天空的位置，研究它们的位置随着时间变化的规律、从而为农，牧业生产的
需要确立了时间、节气和历法。这就是说，是他们最初创建了天体测量学，认识到天体运行的规
律性，把它应用到时间服务和历书编算（也就是所谓的“授时”和“编历”）上。千百年来，天体测
量学通过授时和编历为生产斗争服务，而生产斗争的发展又不断地促进了天体测量学的发展。
早在十六世纪以前，中国的天象观测已达到非常精确的程度。中国古代天文学家，如落下
闳、张衡、祖冲之、一行、郭守敬等，设计制造出精巧的观测仪器，通过恒星观测，以定岁时，上百
次地改进历法。在西方，古代天文学家倾注很大力量，研究行星在星空背景中的运动。他们年
复一年，精益求精地测量行星的位置和分析行星运动的规律，终于导致了中世纪哥白尼日心学
说的创立。这给当时的宗教势力以有力的打击，是历史上自然科学在捍卫唯物主义、反对唯心
主义的斗争中取得的一次辉煌的胜利。
日心学说的发展到十七世纪达到了高峰。牛顿把力学概念应用于行星运动的研究，发现
和验证了万有引力定律和力学定律，并创立了天文学的一个新的分支——天体力学。天体力
学的诞生，使天文学从单纯描述天体的几何关系，进入到研究天体之间相互作用的阶段。也就
是说，从单纯研究天体运动的状况，进入到研究造成这些运动的原因。
牛顿力学的发展给人类社会，特别是给生产斗争带来了革命性的影响；而奠定力学规律的
最精确的“实验”，却是从观测太阳和行星的运动开始的。这是历史上最初把宇宙空间作为实
验基地的一次巨大进展。

◆ [中国大百科全书天文学] 图书目录

目录
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凡例
天文学
条目分类目录
附：彩图插页目录
正文
天文学大事年表
条目汉字笔画索引
……

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